Иммунофенотипическая карта нейрогенеза коры головного мозга человека.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-15-00172

НазваниеИммунофенотипическая карта нейрогенеза коры головного мозга человека.

Руководитель Савельев Сергей Вячеславович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского" , г Москва

Конкурс №68 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова нейрогенез, внутриутробное развитие человека, головной мозг, протеом, глиальная дифференцировка, нейрональная дифференцировка

Код ГРНТИ34.41.02

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проблема формирования переднего мозга человека и, в особенности, коры большого мозга – одна из центральных тем современной нейробиологии развития, т.к. именно морфологические и функциональные особенности плащевых структур лежат в основе интеллекта и сознания человека. Созревание мозга человека – сложный морфогенетический процесс, включающий в себя нейро- и глиогенез. Сопоставление динамики созревания коры в различных областях - ключ к пониманию индивидуальной изменчивости мозга, а кроме этого, к патогенезу целого ряда заболеваний. Целью данного проекта является анализ нейро- и глиогенеза во время нормального внутриутробного развития в отдельных функциональных областях коры головного мозга человека и составление иммунофенотипической карты этих событий. В рамках проекта будет проведено иммунофенотипирование клеток коры головного мозга на разных стадиях внутриутробного развития с целью уточнения пространственно-временной динамики морфогенеза. Подобный подход позволит выявить основные этапы нейральной и глиальной дифференцировки в различных функциональных областях коры мозга человека, сделать выводы о гетерохрониях их развития, сформировать непротиворечивую и детальную картину нормального развития головного мозга. Научная новизна проекта обусловлена отсутствием общепринятой периодизации развития даже основных регионов коры большого мозга человека и периодизации формирования борозд и извилин. Это связано с тем, что изучение пренатального развития головного мозга человека на уровне ниже макроморфологического отличается принципиальной невозможностью постановки контролируемого эксперимента и лимитировано забором аутопсийного материала плодов человека, что накладывает целый ряд как этических и законодательных, так и технических ограничений. Отдельной задачей проекта будет создание открытой цифровой базы, размещенной в сети интернет. Во всем мире сейчас нарастает интерес к объединению больших массивов научных и справочных данных в базы, доступные для всеобщего использования. В ходе морфологического и иммуногистохимического исследования аутопсийного материала генерируется большой массив изображений. Эти изображения содержат существенные данные, которые не могут быть включены в формат публикаций и поэтому никогда не становятся широко доступными для научного и медицинского сообщества. Полные наборы данных о развитии головного мозга остаются недоступны исследователям и врачам, работающим, в том числе, над проблемами нейрогенеза и патогенеза врожденных неврологических заболеваний. При этом информация по трансляционному профилю популяций клеток коры головного мозга человека во время внутриутробного развития на современных сетевых ресурсах отсутствует. Это обуславливает научную новизну предлагаемого проекта и необходимость создания цифровой базы данных, где в открытом доступе были бы представлены данные о иммунофенотипическом профиле клеток мозга человека.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Савельев С.В. Современные тенденции картирования головного мозга Клиническая и экспериментальная морфология, Т.12, №1, с. 15-23 (год публикации - 2023)
10.31088/CEM2023.12.1.15-23

2. Прощина А.Е., Харламова А.С., Отлыга Д.А., Сонин Г.А., Кривова Ю.С, Юнеман О.А., Цветкова Е.Г., Савельев С.В. Иммунофенотипическая карта нейрогенеза коры головного мозга человека RUSNEUROCHEM 2022: Всероссийская с международным участием конференция Российского нейрохимического общества, г. Санкт-Петербург (22-24 мая 2022 г.). – Тезисы докладов. – СПб.: Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, 2022. 188 с., RUSNEUROCHEM 2022: , г. Санкт-Петербург (22-24 мая 2022 г.). – Тезисы докладов. – СПб.: Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН, 2022. стр. 11-12 (год публикации - 2022)

3. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Годовалова О.С., Отлыга Д.А., Сонин Г.А., Юнеман О.А., Цветкова Е.Г., Савельев С.В. Атлас пренатального развития мозга человека Тезисы докладов VI междисциплинарной конференции "Современные проблемы системной регуляции физиологических функций", Москва,, Тезисы докладов VI междисциплинарной конференции "Современные проблемы системной регуляции физиологических функций", Москва, с. 442-443 (год публикации - 2022)

4. Шахина М.Ю., Харламова А.С., Баринова И.В., Андреева Е.Н., Прощина А.Е., Савельев С.В. Особенности комплексной клинико-морфологической диагностики генетически детерминнированных нарушений развития головного мозга плода. Лучевая диагностика для патологической анатомии и судебно-медицинской экспертизы: от прижизненной к посмертной / под ред. У.Н. Тумановой, А.И. Щеголева. — М.: МОО «МТО»; Практическая медицина, 2022 — 152 с., Лучевая диагностика для патологической анатомии и судебно-медицинской экспертизы: от прижизненной к посмертной. II Научно-практическая конференция Межрегионального танаторадиологического общества. Москва, 2022. С. 46-53. (год публикации - 2022)
10.54182/9785988117094_2022_46

5. Харламова А.С., Прощина А.Е., Отлыга Д.А., Дремин Е.М., Савельев С.В. Концепция информационной системы сбораи обработки данных о развитии головного мозга человека на пренатальном этапе онтогенеза тезисы XXVI научной школы-конференции молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, Москва, часть 2, 154 с., тезисы XXVI научной школы-конференции молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности и нейрофизиологии,часть 2, с. 138-140 (год публикации - 2022)

6. Годовалова О.С., Прощина А.Е. , Харламова А.С., Савельев С.В. Формирование борозд неокортекса у человека ВОПРОСЫ МОРФОЛОГИИ XXI ВЕКА Выпуск 7 Сборник трудов: «Инновационные технологии в исследованиях, диагностике и преподавании» Под редакцией Р. В. Деева, Д. А. Старчика, С. В. Костюкевича, Деан, Санкт-Петербург, 420 с., ВОПРОСЫ МОРФОЛОГИИ XXI ВЕКА Выпуск 7 Сборник трудов: «Инновационные технологии в исследованиях, диагностике и преподавании» Под редакцией Р. В. Деева, Д. А. Старчика, С. В. Костюкевича, c. 79-84 (год публикации - 2022)

7. Харламова А С., Шахина М. Ю., Андреева Е. Н.,Баринова И. В., Прощина А. Е., Савельев С. В. Иммуноморфологические корреляты эхографических маркеров при диагностике генетически детеринированных нарушений развития нервной системы. Вопросы морфологии XXI века Выпуск 7 Сборник трудов: «Инновационные технологии в исследованиях, диагностике и преподавании» Под редакцией Р. В. Деева, Д. А. Старчика, С. В. Костюкевича. Деан, Санкт-Петербург,, Вопросы морфологии XXI века Выпуск 7 Сборник трудов: «Инновационные технологии в исследованиях, диагностике и преподавании» Под редакцией Р. В. Деева, Д. А. Старчика, С. В. Костюкевича. Деан, Санкт-Петербург, 22, стр.333-336 (год публикации - 2022)

8. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Годовалова О.С., Отлыга Д.А., Гулимова В.И., Отлыга Е.Г., Юнеман О.А., Сонин Г.А., Савельев С.В. Neuromorphological Atlas of Human Prenatal Brain Development: White Paper. Life, 13(5), 1182 (год публикации - 2023)
10.3390/life13051182

9. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Годовалова О.С., Отлыга Д.А., Сонин Г.А., Савельев С.В. TRANSIENT ZONES OF THE DEVELOPING FRONTAL LOBE IN THE HUMAN FETUSES AT 9-16 WEEKS OF GESTATION IBRO Neuroscience Reports, VOLUME 15, SUPPLEMENT 1, S107-S108, (год публикации - 2023)
10.1016/j.ibneur.2023.08.099

10. Прощина А.Е. , Дрёмин Е.М. , Харламова А.С., Отлыга Д.А. , Годовалова О.С., Кривова Ю.С. , Грушецкая Е.О., Савельев С.В. Информационно-справочная система по развитию мозга человека Морфология, 161(1):27-36 (год публикации - 2023)
10.17816/morph.603840

11. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Отлыга Д.А., Гулимова В.И., Сонин Г.А., Грушецкая Е.О., Дремин Е.М., Годовалова О.С., Савельев С.В. ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ И ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКИЕ АТЛАСЫ ПРЕНАТАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЧЕЛОВЕКА СБОРНИК ТЕЗИСОВ XXIV СЪЕЗДА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ИМ. И. П. ПАВЛОВА, 290-291 (год публикации - 2023)

12. Отлыга Д.А., Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Дремин Е.М., Савельев С.В. COLLECTION OF HUMAN BRAIN DEVELOPMENT AT THE INSTITUTE OF HUMAN MORPHOLOGY 5th Biennial International Symposium and School for Young Neuroscientists “Brain and Neuroplasticity. Structural and Molecular Aspects” Abstract book, c. 39-40 (год публикации - 2023)

13. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Отлыга Д.А., Дремин Е.М., Савельев С.В. АТЛАС РАЗВИТИЯ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА Нейронаука для медицины и психологии: XIX Международный междисциплинарный конгресс. Судак, Крым, Россия; 30 мая – 10 июня 2023 г.: Труды Конгресса / Под ред. Е.В. Лосевой и Н.И. Хорсевой – Москва: МАКС Пресс, 2023., с. 235-236 (год публикации - 2023)
10.29003/m3348.sudak.ns2023-19/235-236

14. Годовалова О.С., Прощина А.Е., Савельев С.В. ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ ПОЛЕЙ ЗРЕНИЯ ВО ВРЕМЯ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ XXVII НАУЧНАЯ ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ФИЗИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ, посвященная 300-летию РАН, стр. 26-27 (год публикации - 2023)

15. Харламова А.С., Шахина М.Ю., Андреева Е.Н., Баринова И.В. , Прощина А.Е., Савельев С.В. Иммуноморфологические корреляты УЗИ диагностических структур головного мозга человека при генетически детерминированных нарушениях развития Материалы VI Съезда Российского общества патологоанатомов. – М: Группа МДВ, 2022. –225 с., Материалы VI Съезда Российского общества патологоанатомов. – М: Группа МДВ, 2022. –с. 189-190 (год публикации - 2022)

16. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Отлыга Д.А., Сонин Г.А., Дремин Е.М., Савельев С.В. Атлас пренатального развития мозга человека. Сборник научных трудов Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии. Регенеративная биология и медицина»., стр. 100-102 (год публикации - 2023)
10.31088/ResInstHumMorph2023.15-16

17. Прощина А.Е., Харламова А.С., Годовалова О.С., Грушецкая Е.О., Савельев С.В. Иммунофенотипические профили нейрогенеза в развитии коры головного мозга человека НЕЙРОНАУКА ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И ПСИХОЛОГИИ Материалы XX Международного междисциплинарного конгресса., 230-231 (год публикации - 2024)
10.29003/m4000.sudak.ns2024-20/230-231

18. Годовалова О.С., Прщина А.Е., Харламова А.С., Барабанов В.М., Кривова Ю.С., Юнеман О.А., Шахина М.Ю., Савельев С.В. Heterogeneity in the formation of primary and secondary visual fields during human prenatal development Biological research, Volume 57, article number 93 (год публикации - 2024)
10.1186/s40659-024-00576-0

19. Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Годовалова О.С., Савельев С.В. Формирование транзиторных зон в дорсомедиальной и дорсолатеральной неокортикальных областях в раннем развитии человека. Клиническая и экспериментальная морфология, 13, 3 (сен. 2024), 34-41 (год публикации - 2024)
10.31088/CEM2024.13.3.34-41.

20. Харламова А.С., Кривова Ю.С., Прощина А.Е.. Годовалова О.С., Отлыга Д.А., Андреева Е.В., Шахина М., Грушецкая Е.О., Савельев С.В Spatial–temporal representation of the astroglial markers in the developing human cortex Brain Structure and Function , 2024 Aug 17. Epub ahead of print. (год публикации - 2024)
10.1007/s00429-024-02850-z

21. Годовалова О.С., Прощина А.Е., Харламова А.С., Савельев С.В. Созревание коры больших полушарий в постнатальном онтогенезе человека. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Учение академика И. П. Павлова в современной системе нейронаук », посвященная 175 –летию со дня рождения академика И. П. Павлова и 120-летию со дня вручения академику И. П. Павлову Нобелевской премии. Санкт-Петербург 2024. Сборник тезисов. , С. 392 (год публикации - 2024)

22. Прощина А.Е., Грушецкая Е.О., Харламова А.С., Годовалова О.С., Кривова Ю.С., Савельев С.В. Морфометрический анализ развития вентрального герминативного матрикса у плодов человека Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 643-648 (год публикации - 2024)
10.47056/0365-9615-2024-178-11-643-648

23. Грушецкая Е.О., Харламова А.С., Годовалова О.С., Отлыга Е.Г., Прощина А.Е. Создание информационно-справочной системы "Атлас развития головного мозга человека" и перспективы её использования в практических целях LIFT Школа молодого нейротехнолога тезисы участников конференции, с.47-49 (год публикации - 2024)
10.24412/CL-37228-2024-47-49

24. Годовалова О.С., Прощина А.Е., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Савельев С.В. Морфогенез борозд затылочной доли в неокортексе человека Сборник тезисов 27-й Пущинской школы-конференции молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА», с.268 (год публикации - 2024)

25. Прощина А.Е., Грушецкая Е.О., Годовалова О.С., Харламова А.С., Кривова Ю.С., Отлыга Д.А., Отлыга Е.Г., Сонин Г.А., Савельев С.В. Рост неостриатума человека во время плодного периода развития Клиническая и экспериментальная морфология (год публикации - 2025)

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В 2024 году были продолжены работы по созданию информационно-справочной системы по развитию мозга человека. Содержимое разделов сайта https://brainmorphology.science/ru/ было дополнено новыми образцами серийных гистологических срезов головного мозга плодов и результатами иммуногистохимических (ИГХ) реакций с основными маркерами линии нейральной дифференцировки, добавлены описания основных морфогенетических процессов. Впервые в высоком разрешении представлены серии срезов и образцы ИГХ-реакций на срезах целого полушария головного мозга плодов на сроке 27 и 30 недель гестационного развития. Получены новые данные по пренатальному развитию герминативного матрикса (возвышения латеральных желудочков), неостриатума (хвостатое ядро, скорлупа). Продолжено исследование формирования борозд и извилин, а также транзиторных зон стенки полушарий. Морфометрические исследования развития временных (транзиторные зоны, ганглиозные бугорки, первичные борозды) и постоянных структур во время пренатального периода человека немногочисленны, что является препятствием для оценки морфогенеза переднего мозга. Полученные нами данные о хронологии нормального развития этих структур можно использовать для сопоставления с результатами неинвазивных методов исследования (УЗИ, МРТ), что будет способствовать более ранней и точной диагностике аномалий развития головного мозга.

Публикации

Возможность практического использования результатов
На практике информационно-справочная система может быть использована преподавателями и студентами биологической и медицинской направленностей – особенно при специализации в области нейронаук – при изучении анатомии, морфологии, развития и ряда функциональных особенностей головного мозга, т.к. электронный атлас обладает высокой проектно-интерактивной наглядностью. Также она может использоваться практикующими специалистами для быстрой актуализации знаний, ведь одна из основных ценностей цифровых ресурсов в быстром и легком доступе к ним с любого устройства. Система будет востребована для фундаментальных исследований в качестве референсной базы по морфологии головного мозга и методам ее изучения (например, для оптимального выбора антител для исследования разных структур мозга). Атлас развития мозга человека по сути своей является структурированной базой данный, а значит, существует возможность обучения ИИ на его основе и, как следствие, наращивания диагностических мощностей в медицинской отрасли.